O tipo de materiais que escolhemos ao construir edifícios afeta significativamente a resistência sob cargas e a flexibilidade que os arquitetos têm em seus projetos. O concreto armado é extremamente resistente às forças de compressão, razão pela qual é amplamente utilizado em fundações e partes centrais de edifícios altos. O aço estrutural, por outro lado, suporta muito melhor a tração, permitindo grandes estruturas de cobertura que abrangem grandes espaços sem colunas de apoio. Os edifícios também precisam resistir a diversos tipos de condições climáticas. Danos por umidade e mudanças de temperatura ao longo do tempo acabarão por causar desgaste se não forem adequadamente tratados durante a construção. Considere a madeira laminada cruzada (CLT), por exemplo. Esse produto moderno de madeira revolucionou o setor ao oferecer bom desempenho estrutural, ao mesmo tempo que permite aos projetistas criar formas interessantes e plantas abertas que antes exigiriam soluções caras em aço. Alguns projetos recentes chegaram a incorporar CLT em seções de paredes curvas, onde materiais tradicionais teriam dificuldade em atender simultaneamente aos requisitos estéticos e de engenharia.
A escolha dos materiais certos depende da correspondência entre suas propriedades de resistência, da forma como lidam com diferentes ambientes e da capacidade de suportar diversas cargas. Em áreas próximas ao litoral, onde o ar salgado corrói os materiais, os construtores frequentemente optam por produtos resistentes à corrosão, como aço galvanizado ou concreto reforçado com fibra. Em regiões com risco de incêndio, são necessários materiais que não se inflamem facilmente, tornando pedra e tijolo bastante populares. Quanto à capacidade real de cada material, o concreto pré-moldado funciona muito bem para grandes cargas estáticas, como apoios de pontes. Mas quando os edifícios precisam flexionar durante terremotos, materiais como madeira laminada colada (LVL) apresentam melhor desempenho, pois conseguem absorver essas vibrações sem quebrar. Acertar todos esses aspectos faz com que as estruturas durem mais antes de necessitarem reparos. Alguns estudos sugerem que essa abordagem reduz os custos de manutenção ao longo do tempo em cerca de 40%. Além disso, garante que tudo esteja em conformidade com as regulamentações locais, que variam bastante de uma região para outra.
O concreto ainda é o material preferido para a maioria dos projetos de construção hoje porque oferece grande resistência à compressão, o que o torna ideal para tudo, desde a pavimentação de estradas até a construção de arranha-céus. Os números confirmam isso também – cerca de 70 por cento de todos os edifícios nas cidades do mundo são feitos com concreto, segundo relatórios recentes. O que torna o concreto tão popular é a sua excelente compatibilidade com armaduras de aço, criando sistemas estruturais resistentes. Mas existem problemas que não podemos ignorar. O concreto demora muito tempo para curar adequadamente, às vezes semanas ou até meses, e o processo de fabricação do cimento libera grandes quantidades de dióxido de carbono na atmosfera. Esses problemas continuam a afetar a indústria apesar de todos os seus benefícios.
O aço destaca-se em projetos que exigem montagem rápida e alta relação resistência-peso. Estruturas pré-fabricadas em aço permitem velocidades de construção até 50% mais rápidas do que os métodos tradicionais de concreto. Sua durabilidade em zonas sísmicas e adaptabilidade para designs modulares tornam-no indispensável para arranha-céus e instalações industriais.
Produtos de madeira engenheirada, como a madeira laminada cruzada (CLT), combinam sustentabilidade com integridade estrutural. Painéis CLT reduzem os resíduos da construção em até 30% em comparação com métodos convencionais (Relatório de Inovação Florestal 2023), enquanto sua estética natural atrai desenvolvimentos voltados para a ecoconsciência. No entanto, a suscetibilidade à umidade e pragas exige tratamentos avançados para garantir longevidade.
A alvenaria de tijolo oferece alta massa térmica, regulando as temperaturas internas e reduzindo os custos energéticos em 15–20% em climas temperados (Estudos do Envelope do Edifício 2023). O revestimento de pedra proporciona durabilidade comprovada ao longo de séculos, embora seu peso limite o uso em estruturas baixas sem fundações reforçadas.
As fachadas de vidro melhoram a utilização da luz natural, mas exigem engenharia cuidadosa para minimizar perdas térmicas. Unidades duplas com revestimentos de baixa emissividade podem reduzir as cargas de HVAC em 25% (Conselho de Desempenho de Janelas 2023). O controle de reflexos e a manutenção ao longo do ciclo de vida continuam sendo considerações críticas no planejamento do projeto.
A durabilidade de um material depende realmente do que ele é feito e de como resiste a fatores como umidade, variações de temperatura e produtos químicos no ambiente. Tome-se como exemplo o concreto. Quando exposto à umidade, às vezes reage com sílica, causando fissuras. O aço deixado sem proteção enferruja rapidamente perto da costa. De acordo com alguns estudos do NIST de 2023, cerca de 40 por cento das edificações de concreto próximas à água precisam de reparos após apenas duas décadas devido aos danos causados pela água salgada. A escolha dos materiais certos é muito importante, dependendo do local onde algo será instalado. Plásticos reforçados com fibra tendem a durar mais tempo em ambientes com alta corrosão, enquanto a madeira tratada sob pressão apresenta melhor desempenho em locais onde térmitas são um problema comum.
Pesquisadores acompanharam o desempenho de quebra-mares na Flórida durante uma década e descobriram algo interessante sobre misturas de concreto. Quando os construtores adicionavam 8% de fumaça de sílica e utilizavam barras de reforço de aço inoxidável, esses muros apresentavam apenas cerca de um quarto dos problemas de lascamento em comparação com misturas de concreto convencionais. Mas havia também outra questão importante a ser observada. Quebra-mares sem sistemas adequados de drenagem ainda perdiam cerca de 22% da sua resistência ao longo do tempo porque a água continuava infiltrando-se. O que tudo isso significa? Bem, a construção costeira precisa pensar além da simples escolha de materiais melhores. A verdadeira solução está em combinar fórmulas resistentes de concreto com decisões inteligentes de projeto que realmente gerenciem adequadamente a água da chuva e as ondas de tempestade desde o primeiro dia.
O concreto que se autorrepara por meio de bactérias como a Bacillus subtilis é uma dessas inovações interessantes que podem realmente fazer com que edifícios durem de 15 a 20 anos a mais. Os microrganismos basicamente selam pequenas rachaduras à medida que se formam, evitando problemas maiores no futuro. Para estruturas de aço expostas a condições adversas, os sistemas de anodo galvânico também funcionam muito bem, reduzindo a corrosão em quase 90%. De acordo com pesquisas publicadas no ano passado, todos esses materiais sofisticados reduzem significativamente os custos de manutenção ao longo de seu ciclo de vida, economizando entre 18 e 24 dólares por pé quadrado ao longo do tempo. Esse tipo de economia ajuda certamente os projetos a permanecerem sustentáveis. Atualmente, os construtores estão ficando mais inteligentes quanto a esses materiais, de modo que vemos cada vez mais barras de reforço revestidas com epóxi e revestimentos especiais de silano, que repelem água, aparecendo em canteiros de obras por toda parte.
A indústria da construção é uma grande contribuinte para os gases de efeito estufa, sendo o concreto e o aço responsáveis por cerca de 60% de todas as emissões provenientes de materiais de construção. De acordo com o relatório de 2023 da Grip-Rite, a construção como um todo representa cerca de 37% das emissões globais de carbono. O aço se destaca aqui porque, embora possa ser reciclado a uma taxa de 90%, a produção de aço novo libera 1,85 tonelada de CO2 para cada tonelada produzida, o que é na verdade três vezes pior do que o emitido pela produção de concreto. É por isso que muitos construtores sustentáveis estão recorrendo atualmente aos cimentos mistos, incorporando materiais como cinza volante ou escória provenientes de processos industriais. Essa abordagem reduz o conteúdo de carbono em aproximadamente 30 a 40%, mantendo desempenho adequado na maioria das aplicações. As pessoas do Instituto de Estudos Ambientais e Energéticos têm defendido a análise dos materiais ao longo de todo o seu ciclo de vida. Quando levamos em conta todos os fatores, desde o transporte e custos de instalação até a demolição final, essa abordagem holística pode reduzir quase pela metade as emissões totais.
A análise do ciclo de vida do edifício (ACV) identifica líderes inesperados em sustentabilidade: a madeira laminada cruzada (CLT) sequestra 1,1 tonelada de CO₂ por metro cúbico, enquanto os telhados de alumínio reciclado proporcionam economia de 95% de energia em comparação com materiais virgens. Um estudo de 2023 da Stanford descobriu que projetos orientados por ACV alcançam a neutralidade de carbono 52% mais rápido do que abordagens convencionais.
O mercado global de agregados reciclados atingirá 68,4 bilhões de dólares até 2028, à medida que construtores substituírem 30—50% do concreto virgem por entulho de demolição triturado. Práticas de economia circular já desviam 82% dos resíduos da construção civil dos aterros sanitários em projetos da UE, por meio de redes de sinergia industrial que reaproveitam isolamento de vidro em materiais para camadas de estradas.
As certificações LEED v4.1 exigem pelo menos 20% de conteúdo reciclado em materiais estruturais, impulsionando a adoção de blocos de cânhamo (28% mais leves, resistência térmica R-3,6/polegada) e isolamento à base de micélio. Projetos BREEAM Outstanding relatam 62% menos carbono incorporado ao utilizarem compósitos de fibra de celulose e sistemas de concreto geopolimérico.
O preço inicial das telhas de asfalto varia de cerca de 120 a 250 dólares por cem metros quadrados, o que é aproximadamente 40 por cento mais barato do que instalar um telhado metálico. No entanto, essas telhas normalmente precisam ser substituídas a cada 15 a 25 anos, enquanto os telhados metálicos podem durar de 40 a 70 anos antes de necessitarem manutenção. Quando analisamos o panorama geral, o asfalto acaba custando cerca de 2,8 vezes mais ao longo de sua vida útil, porque os proprietários acabam reparando-os após tempestades e substituindo-os com mais frequência. De acordo com um estudo recente de custo total de propriedade de 2024, a maioria dos edifícios gasta apenas cerca de 10% nos custos iniciais de construção, enquanto quase 7 em cada 10 dólares são destinados às despesas contínuas de manutenção. Outro benefício do telhado metálico que vale a pena mencionar é sua superfície reflexiva, que reduz as contas de refrigeração entre 10% e 25%. Assim, ao considerar tanto a durabilidade quanto a economia de energia, o metal sai claramente na frente em termos de opções econômicas para proprietários que buscam investimentos de longo prazo.
O custo do ciclo de vida avalia os custos de aquisição, instalação, manutenção e descarte ao longo da vida útil de um material. Por exemplo:
| Material | Custo Inicial (por m²) | Custo de Manutenção (50 anos) | Custo de Descarte |
|---|---|---|---|
| Concreto | $90—$140 | $800—$1,200 | $30—$50 |
| Madeira Compensada Colada | $110—$160 | $300—$500 | $10—$20 |
Pesquisas indicam que os custos iniciais dos materiais representam apenas 20—30% das despesas ao longo da vida útil, sendo o restante relacionado à manutenção. A proteção preventiva contra corrosão para o aço ou a aplicação de selantes para a madeira pode reduzir os orçamentos de manutenção em até 35% ao longo de 10 anos.
O uso de componentes de construção pré-fabricados pode reduzir despesas com mão de obra em canteiros de obras entre 15 e 30 por cento, além de encurtar os prazos dos projetos em cerca de 20 a 40 por cento, segundo relatórios do setor. Tomando painéis modulares de concreto como apenas um exemplo, esses reduzem aproximadamente de 3 a 5 por cento o desperdício de materiais, o que é bastante impressionante se comparado à taxa usual de 10 a 15 por cento de perdas observada nos métodos tradicionais de concretagem no local. Muitos empreiteiros relatam obter quase 30 por cento menos resíduos no geral quando incorporam aço reciclado e produtos de madeira industrializada em seus projetos. Isso não só significa menores custos de descarte, mas também reduz o valor pago por matérias-primas. Tais abordagens na verdade se alinham bastante bem com os princípios da economia circular. Ao reutilizar materiais de forma mais eficaz em diversos projetos, o setor da construção poderia potencialmente economizar cerca de 160 bilhões de dólares por ano, quantia que atualmente é gasta para lidar com todos esses resíduos.
A madeira laminada cruzada (CLT) é um produto de madeira engenheirado conhecido pela sua integridade estrutural e sustentabilidade. Permite aos arquitetos projetar formas criativas e plantas abertas, reduzindo ao mesmo tempo os resíduos da construção.
Condições climáticas como umidade e variações de temperatura podem causar danos aos materiais de construção ao longo do tempo. A seleção e tratamento adequados durante a construção podem ajudar a mitigar esses efeitos.
O aço é preferido para projetos modulares devido à sua alta relação resistência-peso e adaptabilidade. Estruturas pré-fabricadas de aço permitem uma construção mais rápida e são especialmente úteis em zonas sísmicas.
Tanto o concreto quanto o aço contribuem significativamente para as emissões de gases de efeito estufa, representando cerca de 60% das emissões provenientes de materiais de construção. Inovações como cimentos combinados e abordagens de ciclo de vida visam reduzir esses impactos.
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